如何制作三倍压电路？

三倍压电路图及工作

什么是电压三倍器？

三倍压电路是将输入电压提高三倍的电路，即输出电压将是峰值输入电压的三倍。我们可以通过使用一些二极管和电容器非常容易地构建电压三倍器电路。三倍压电路实际上是一种倍压电路，输出电压是峰值输入电压的两倍、三倍或四倍。

电压倍增电路用于我们需要高电压低电流的时候。电压倍增器也用于减小变压器的尺寸或有时将其移除。它们在将低交流电压转换为高直流电压和需要低电流方面非常有用。

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需要的组件

• 3个1N4007二极管
• 3个22μF电容器
• 9-0-9 降压变压器
• 数字万用表

二极管 (1N4007)

二极管是一种单向器件，即它只允许电流沿一个方向流动。它用于许多电子应用，例如整流器、信号处理、信号的削波/钳位、信号检测、信号混合和许多电子系统。它有两个端子阳极和阴极。所以，电流应该从阳极流向阴极。

其实二极管是根据半导体原理工作的。所以，有两种基于自由电子的半导体：N型和P型。

N 型半导体有很多自由电子和非常少的正空穴。因此，电子称为多数电荷载流子，而空穴称为少数电荷载流子。 P型半导体具有更多的空穴浓度和非常少的电子浓度。所以，多数载流子是空穴，少数载流子是电子。

当 P 型和 N 型区域接触时，多数载流子从一侧扩散到另一侧。由于N型区的空穴少，P型区的电子少，所以由于浓度差，电子向P型区移动，空穴向N型区移动。当N型区的电子与P型区的空穴一起扩散，而P型区的空穴与N型区的电子一起扩散时，则在N侧一层正离子和一层P侧出现负离子。

这两层出现在两个区域/半导体的连接线上。两层离子的这个区域被称为耗尽区或耗尽层，因为在这个区域没有电荷，因为它们都重新结合。

一旦形成耗尽层，由于该耗尽区产生的电场，不会发生来自两个区域的电荷载流子扩散。

如果我们将二极管的P侧与电池的正极连接，N侧与负极连接，则称为正向偏置。如果我们从零开始增加电压，那么一开始就没有电流流过二极管，因为没有足够的电压让电荷载流子穿过耗尽层的势垒。当施加在二极管上的电压大于只有电流可以流入二极管时。

如果我们将二极管的N侧与电池的负极连接，P侧与正极连接，则称为反向偏置。当施加这种偏压时，P 侧的负电子会被吸引到负极端子，而 N 侧的空穴会被吸引到正极端子。结果，耗尽层变得更宽，因此二极管阻断了电流。这就是为什么二极管是单向器件的原因。

电容

电容器是以电荷的形式储存能量的装置。它们广泛用于许多电子应用中。电容器由两块金属板组成，中间填充有介电材料。因此，当我们在这两个板上施加电势时，会在这些板之间产生电场。正电荷聚集在负极，负电荷聚集在正极。

这个过程一直持续到两个极板都有足够的电荷，在这种情况下，电容器处于完全充电状态。两块板具有不同极性的相同电荷。因此，这些板之间会产生电场。这就是电容器保持电荷的方式。现在让我们看看为什么在电容器的两个极板之间填充了电介质。

电介质具有极性分子，即它们可以根据施加在板上的电荷向任一板移动。因此，分子以这样一种方式排列自己，即更多的电子可以被吸引到负极板，更多的电子可以被排斥出正极板。现在如果我们在电容器充满电后取出电池，电容器可以长时间保持这种电荷。这就是它作为能量存储元件的方式。如果您在电容器的两个端子上施加负载，则电容器开始放电，并且电流开始流过您连接的负载。

一个电容可以用在很多地方。该项目中的应用程序之一。它也可以用作旁路电容器。旁路电容器与 IC 一起用于过滤电源中的噪声，例如处理由开关引起的纹波和波动。因此，当电源在该定时切断时，电容器充当临时电源。它们也可用于整流器。整流器虽然是由二极管组成，但电容的作用也很重要。

整流器的输出是一个连续波形，如果从电容器通过，由于电容器的充电和放电，它会转换为平滑的直流信号。电容器的另一种应用是信号滤波。它们用于设计广泛用于信号处理的滤波器。因此，它们在收音机中被用来调整频率，以便选择一个人想要收听的完美频道。电容器的最后但并非最不重要的用途是储存能量。它们的寿命比普通电池长得多，而且由于充电和放电时间确实更短，它们可以更快地提供电力。

三倍压电路图

电路真的很简单。您可以在面包板上制作此电路，也可以将其焊接在 Perfboard 上。你只需要按照电路图就可以了。首先，将变压器的 9V 端子与电容器的正极端子相连。现在，将该电容器的负极连接到二极管的正极，然后将该二极管的负极连接到变压器的 0V 端子。现在，将另一个二极管的负极连接到该二极管的正极，正极连接到另一个电容器负极的负极，然后将该电容器的正极连接到变压器的0V端子。

现在，您需要将第三个电容器的正极端子与前一个二极管的负极端子连接，将负极端子与第三个二极管的正极端子连接，然后将这个二极管的负极端子与变压器0V端。

我们正在使用 9-0-9 变压器对 220V 的交流电源进行降压。现在，在第一个正半周期，二极管 D1 正向偏置，电容器 C1 从 D1 充电到电压峰值 (Vpeak)。并且，在负半周期，二极管 D2 正向偏置，二极管 D1 反向偏置。 D1 不会让电容器 C1 放电。电容C2通过C1的合成电压（Vpeak）和交流市电的负峰值电压充电，充电到2Vpeak。

在第二个正半周期，二极管 D1 和 D3 导通，D2 反向偏置。因此，电容器 C3 充电到与 C2 相同的电压，即 2Vpeak。现在，我们可以看到电容器 C1 和 C3 串联，因此这些电容器上的总电压为 Vpeak + 2Vpeak =3Vpeak。这就是我们如何将施加电压的三倍值作为输出。分析，上面的计算可以是正确的。但我们也必须考虑实际方面。实际上，二极管上的一些电压也会下降，因此输出电压并不是输入电压的三倍。会是：

Vout =3 x Vpeak – 二极管两端的电压降

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三倍压电路工作原理

输入侧电压将从变压器测量，输出侧电压将从第三个二极管测量。先将数字万用表的旋钮调到20V量程，测量输入电压，然后通过改变量程测量输出端电压。在这个项目中，我们使用 9V 变压器来提供输入。该值是 RMS 值，因此要确定峰峰值电压，我们需要将其乘以 √2，因此 Vpeak =9 x √2 =12.7 V

所以分析我们的输出应该是 12.7 x 3 =38.1 V

但结果约为 37.3 V。因此，二极管两端的电压降为 38.1- 37.3 =0.8V